2018, Vol. 74 No. 1223

Stały URI dla kolekcji

Przeglądaj

Ostatnie zgłoszenia

Teraz wyświetlane 1 - 3 z 3
  • Pozycja
    Zastosowanie poli(metakrylanu-N,N-dimetyloaminoetylenowego) do otrzymywania włóknin
    (Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, 2018) Zielińska, Dorota; Stawski, Dawid; Wawro, Dariusz; Fabia, Janusz
    W pracy wykonano syntezy poli(metakrylanu-N,N-dimetyloaminoetylenowego) – PDAMA przy użyciu dwóch metod polimeryzacji: roztwo-rowej oraz blokowej. Otrzymano polimery o liczbowo średniej masie cząsteczkowej odpowiednio: 10 850 g/mol oraz 146 300 g/mol. Budowa chemiczna została potwierdzona przy użyciu technik spektroskopowych: magnetycznego rezonansu jądrowego – NMR oraz spektroskopii w podczerwieni – FTIR. Natomiast strukturę nadcząsteczkową określono przy użyciu metody szerokokątowej dyfrakcji rentgenowskiej – WAXS. Wyniki przeprowadzonych badań sugerują postać amorficzną polimerów, a przeprowadzona analiza termiczna wykazuje, że przerób PDAMA technikami stopowymi jest niemożliwy. W następnym etapie prac zbadano właściwości przeciwbakteryjne oraz przeciwgrzybiczne wodnych roztworów polimerów. Badania wykazały, iż zarówno polimer otrzymany na drodze polimeryzacji blokowej, jak i polimer otrzymany na drodze polimeryzacji roztworowej, charakteryzuje się właściwościami przeciwdrobnoustrojowymi wobec bakterii: Staphylococcus aureus ATCC 6538, Eschericha coli ATCC 10536 coli oraz grzybów: Candida albicans ATCC 10231, Aspergillus niger ATCC 16404. Głównym celem prac badawczych było otrzymanie włókniny z PDAMA. W niniejszej pracy zastosowano metodę rozdmuchu roztworu polimeru. Przeprowadzone badania pokazały, iż włókninę można otrzymać jedynie z polimeru wytworzonego na drodze polimeryzacji blokowej, który charak-teryzuje się znacznie wyższą masą cząsteczkową niż polimer otrzymany na drodze polimeryzacji roztworowej. Określono zakres stężenia roztworu polimeru, z którego można wytworzyć włókninę. Morfologia laboratoryjnej partii włókniny została zobrazowana przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) a struktura nadcząsteczkowa zbadana metodą spektroskopii rentgenowskiej. Ze względu na znaczną rozpuszczalność materiału wykonano procedurę radiacyjnego i chemicznego sieciowania polimeru. Została wyznaczona aktywność biostatyczna otrzymanej partii laboratoryjnej włókniny.
  • Pozycja
    Warstwowy wielofunkcyjny kompozyt tekstylny w hydroizolacji konstrukcji betonowych
    (Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, 2018) Szafran, Krzysztof; Wojtysiak, Jan; Szer, Jacek; Ciechańska, Danuta; Klemm, Piotr
    Tematem rozprawy doktorskiej jest Warstwowy wielofunkcyjny kompozyt tekstylny w hydroizolacji konstrukcji betonowych, który stanowi naukowe podejście do nowego rodzaju przeciwwodnego zabezpieczenia, szczególnie poziomych zewnętrznych konstrukcji betonowych z wykorzystaniem materiałów włókienniczych. Nowa metoda opiera się na materiałach włókienniczych o różnych strukturach funkcjonalnych, które są wszechobecne w zastosowaniach technicznych. Materiały włókiennicze, poza ich podstawową funkcją „odzieżową” znajdują szerokie zastosowanie w różnych obszarach techniki. Zdobyte doświadczenie i pozyskany stan wiedzy z przeglądu literatury pozwoliły na sformułowanie tezy rozprawy „Możliwe jest opracowanie nowego tekstylnego kompozytu wielofunkcyjnego o własnościach hydroizolacyjnych zapewniającego: (1) bezobsługowy proces konstytuowania betonu nowobudowanym poziomym zewnętrznym elementom architektonicznym o konstrukcji betonowej oraz (2) trwałą i niezawodną jego ochronę przeciwwodną w czasie eksploatacji”. Od kompozytu oczekuje się, aby posiadał doskonałe własności barierowe i był niezawodny w trakcie eksploatacji konstrukcji betonowych, jak również znacznego skrócenia prac budowlanych lub remontowych, co z kolei prowadzi do obniżenia kosztów inwestycji. Kompozyt włókninowy zapewnia bezobsługowy proces dojrzewania betonu, a jego własności drenażowe pozwoliły, jak wykazały badania, zapewnić realizację tego procesu wymaganą w trakcie hydratacji cementu. Z funkcji, jakie ma realizować kompozyt w tej konkretnej sytuacji wynika, że jego struktura ma zapewnić wysokoskuteczne właściwości drenażowe pozwalające odprowadzać nadmiar niezwiązanej z betonem wilgoci w czasie jego dojrzewania. Pełna barierowość jest utrzymywana z kolei przez właściwość powolnego plastycznego odkształcania (osiadania) zmniejszającego porowatość masy drenażowej, powodowanego naciskiem masy warstwy zewnętrznej (wylewki i ewentualnego podłoża). Kompozyt składa się z trzech warstw: Warstwa górna: geowłóknina, która spełnia funkcję ochronną przed uszkodzeniem warstwy barierowej podczas układania kompozytu na betonie konstrukcyjnym, jak również podczas wylewania wylewki na kompozyt. Warstwa środkowa: termoplastyczna folia polietylenowa, która po skonsolidowaniu jej z warstwami górną i dolną zapewnia całkowitą hydro-barierowość kompozytu. Warstwa dolna: geowłóknina o dobrych własnościach drenażowych uzyskiwanych poprzez nadanie jej wysokiej sprężystości i odpowiedniej porowatości. Zadaniem tej warstwy jest odprowadzenie ewentualnego nadmiaru wody, która nie została związana z cementem oraz stworzenie warunków wodnych na powierzchni betonu konstrukcyjnego podobnych jak dla betonu pielęgnowanego w okresie jego dojrzewania. Proponowana technologia skraca czas prac budowlanych o 3 do 4 tygodni. Sposób hydroizolacji z użyciem opracowanego kompozytu barierowego oraz kompozyt barierowy zostały zgłoszone do ochrony w UP RP. Należy również zwrócić uwagę na fakt, że zaproponowana technologia jest całkowicie ekologiczna, gdyż eliminuje stosowanie pap, materiałów bitumicznych (smoły) oraz rozpuszczalników. Ostateczną weryfikację nowej metody hydroizolacji z wykorzystaniem warstwowego wielofunkcyjnego kompozytu tekstylnego zbadano na zbudowanym do tego celu balkonie na jednym z budynków Instytutu Technologii Eksploatacji, gdzie wykonywano badania. Otrzymane wyniki potwierdziły całkowicie barierowość kompozytu i jego niekwestionowaną przydatność w procesie dojrzewania i pielęgnacji betonu oraz niezawodne funkcjonowanie w warunkach rzeczywistego klimatu.
  • Pozycja
    Modelowanie wielowarstwowych osłon balistycznych minimalizujących skutki udaru
    (Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, 2018) Pinkos, Justyna; Stempień, Zbigniew; Struszczyk, Marcin Henryk; Grabowska, Katarzyna
    Głównym celem przedstawionej rozprawy doktorskiej była analiza efektywności balistycznej wielowarstwowych tekstylnych osłon złożonych z tkanin dwuosiowych i trójosiowych oraz ocena skutków udaru balistycznego po niepenetrującym uderzeniu pocisku. Badania efektywności balistycznej wielowarstwowych osłon balistycznych z tkanin dwuosiowych i trójosiowych podanych ostrzałowi pociskiem Parabellum 9 x 19 mm FMJ przeprowadzono w oparciu o symulacje komputerowe w programie LS-Dyna oraz eksperymentalnie w Laboratorium Badań Balistycznych na Politechnice Łódzkiej. Tkaniny dwuosiowa i trójosiowa były wykonane z tej samej przędzy, posiadały porównywalną masę powierzchniową, natomiast różniły się jedynie typem splotu. W badaniach numerycznych modele przeplatane tkanin opracowano w oparciu o rzeczywiste wymiary tkaniny dwuosiowej i trójosiowej Kevlar 29. Model 3D tkaniny dwuosiowej i trójosiowej opracowano w programie Ansys ICEM CFD. Badania numeryczne przeprowadzono dla modeli przeplatanych warstw tkanin dwuosiowych oraz trójosiowych. Dla wyselekcjonowanych wielowarstwowych pakietów przeprowadzono symulacje centralnego uderzenia pocisku z prędkością początkową 406 m/s, co oznacza, że badania prowadzono w klasie kuloodporności II pakietów balistycznych zgodnie z normą NIJ Standard (2008). Realizacja badań numerycznych dla pakietów wielowarstwowych z tkanin dwuosiowych oraz trójosiowych Kevlar 29 pokazała skalę problemu związanego z czasochłonnością wykonywania analiz numerycznych. Dlatego też zdecydowano się na kolejny etap badań numerycznych polegający na zastąpieniu przeplatanego modelu geometrycznego tkaniny modelem 2D o strukturze zhomogenizowanej. Badania numeryczne oceny efektywności balistycznej zhomgenizowanych wielowarstwowych powłok 2D dla pakietów z tkanin dwu- i trójosiowych umożliwiły wyznaczenie wymaganej liczby warstw spełniającej pierwsze i drugie kryterium bezpieczeństwa. Efektywność balistyczna miękkich pakietów formowanych z płaskich wyrobów włókienniczych ma istotny wpływ na skalę udaru balistycznego powstającego podczas niepenetrującego uderzenia pocisku (ang. BABT – Behind Armor Blunt Trauma). W celu określenia efektywności balistycznej pakietów balistycznych z tkanin dwuosiowych i trójosiowych przeprowadzono eksperymentalną analizę traumy balistycznej z użyciem podłoża z plasteliny balistycznej i żelu balistycznego. W dalszej kolejności opracowano numeryczny model korpusu ciała człowieka na podstawie sekwencji obrazów z tomografu komputerowego. Weryfikacja wyników badań numerycznych wiązała się z przygotowaniem fizycznego modelu ciała człowieka o rzeczywistych wymiarach klatki piersiowej mężczyzny. Uzyskane rezultaty pozwoliły na przeprowadzenie szczegółowej analizy fizjologicznych skutków udaru balistycznego po niepenetrującym uderzeniu pocisku. Eksperymentalna i numeryczna analiza uderzenia pocisku w model ciała człowieka wykazała, że ciśnienia oraz głębokość deformacji wywierane na określone organy są zawsze mniejsze w przypadku ochrony ciała pakietem balistycznym złożonym z tkanin trójosiowych.